Основні оптичні принципи мікроскопів
(1) Рефракція та показник заломлення
Світло поширюється прямолінійно між двома точками в однорідному ізотропному середовищі. При проходженні крізь прозорі предмети з різною щільністю середовища відбувається заломлення. Це пояснюється різною швидкістю поширення світла в різних середовищах. Коли промені світла, не перпендикулярні до поверхні прозорого об’єкта, падають з повітря на прозорий об’єкт (наприклад, скло), світловий промінь змінює напрямок на своїй межі та утворює кут заломлення з нормаллю.
(2) Продуктивність об’єктива
Лінза — найпростіший оптичний елемент, який входить до складу оптичної системи мікроскопа. Такі компоненти, як лінзи об’єктивів, окуляри та конденсори, складаються з однієї або кількох лінз. Відповідно до різної форми їх можна розділити на дві категорії: опуклі лінзи (позитивні лінзи) і увігнуті лінзи (негативні лінзи).
Коли пучок світлових променів, паралельних оптичній осі, проходить через опуклу лінзу і перетинається в точці, ця точка називається «фокусом», а площина, яка проходить через точку перетину і перпендикулярна до оптичної осі, називається «фокальна площина». Є два фокусні точки. Фокус у предметно-просторовому просторі називається «об’єктно-просторовим фокусом», а фокальна площина там — «об’єктно-просторовою фокальною площиною»; навпаки, фокус у просторі зображення називається «фокусом простору зображення». Фокальна площина в називається «фокальною площиною квадрата зображення».
Коли світло проходить через увігнуту лінзу, воно формує вертикальне віртуальне зображення, тоді як опукла лінза формує вертикальне реальне зображення. На екрані можуть з’являтися реальні зображення, а віртуальні – ні.
(3) П’ять правил зображення опуклих лінз
1. Коли об’єкт знаходиться за подвійною фокусною відстанню з боку об’єкта лінзи, зменшене перевернуте реальне зображення формується в межах подвійної фокусної відстані з боку зображення та поза фокусом;
2. Коли об’єкт розташований на подвійній фокусній відстані від сторони об’єкта лінзи, перевернуте реальне зображення такого ж розміру формується на подвоєній фокусній відстані сторони зображення;
3. Коли об’єкт знаходиться в межах подвійної фокусної відстані від сторони об’єкта лінзи, але поза фокусом, буде сформовано збільшене перевернуте реальне зображення за межами подвійної фокусної відстані сторони зображення;
4. Коли об’єкт знаходиться у фокусі лінзи з боку об’єкта, сторона зображення не може сформувати зображення;
5. Коли об’єкт знаходиться у фокусі сторони об’єктива, на стороні зображення не формується зображення, а збільшене вертикальне віртуальне зображення формується на тій самій стороні об’єктива на стороні об’єктива, розташованій далі ніж об'єкт.
